一種汽車事故自動(dòng)識(shí)別損傷與尋救裝置

蘇旭 李碧玉

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人均汽車保有量的不斷增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的交通安全問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。在汽車駕駛安全保護(hù)裝置應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在汽車安全保障裝置中發(fā)揮著不可或缺的作用。但由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的相對(duì)有限并且受客觀因素的制約，存在誤報(bào)警、不及時(shí)等問(wèn)題。鑒于此，提出一種汽車事故自動(dòng)識(shí)別損傷與尋救裝置，通過(guò)定位單元與緊急撥號(hào)單元建立駕駛員與交通部門及救援部門之間的通信聯(lián)系，從而達(dá)到汽車發(fā)生事故后自動(dòng)識(shí)別損傷和報(bào)警。

關(guān)鍵詞：交通事故;自動(dòng)識(shí)別損傷;圖像識(shí)別;自動(dòng)報(bào)警

背景：

根據(jù)有關(guān)部門調(diào)查資料顯示，我國(guó)因交通事故率居高不下成為世界上交通事故死亡人數(shù)最多的國(guó)家。法國(guó)的實(shí)踐表明，對(duì)于交通事故重傷者，在30分鐘內(nèi)獲救，其生存率為80%，在90分鐘內(nèi)獲救，其生存率僅為10%以下。若在發(fā)生事故后能夠在有效的時(shí)間內(nèi)得到救援，可以提高患者的存活率。因此，車內(nèi)人員遇到危險(xiǎn)的時(shí)候，救援效率是影響救援成功的重要因素，但是很多駕駛員往往因?yàn)椴荒芗皶r(shí)發(fā)布求救信號(hào)而延誤了救援時(shí)機(jī)。本文即是針對(duì)這一需要，提出了一種汽車事故自動(dòng)報(bào)警尋救裝置，可以在發(fā)生事故后系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)事故的類型再做出判斷是否需要報(bào)警求救，有效保證救援工作的及時(shí)性和有效性。

國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：

利用安全氣囊模塊、GPS定位系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)辨識(shí)、控制技術(shù)與方法提高的主動(dòng)安全性，是科技發(fā)展以來(lái)汽車車載自主援助系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容。世界各大汽車公司、大學(xué)在政府的鼓勵(lì)支持下，都開展了相關(guān)研究：

美國(guó)早在1995年實(shí)行OnStar安吉星計(jì)劃，當(dāng)時(shí)的Onstar安吉星是基于美國(guó)國(guó)內(nèi)的模擬移動(dòng)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)出的汽車碰撞報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)車輛發(fā)生較為嚴(yán)重的碰撞時(shí)，車輛將自動(dòng)聯(lián)系安吉星客服中心，通用開創(chuàng)了這種在線實(shí)時(shí)服務(wù)的先河。

歐盟則在2001年啟動(dòng)eSafety計(jì)劃，目的在于通過(guò)通訊技術(shù)，加速智能化安全系統(tǒng)發(fā)展，以降低事故發(fā)生率與傷亡率，發(fā)生事故后，通過(guò)通訊技術(shù)，協(xié)助公安部門提供實(shí)時(shí)性道路救援以降低傷亡率。

縱觀國(guó)內(nèi)，我國(guó)汽車自動(dòng)救援體系的研究開發(fā)同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在較大差異，國(guó)內(nèi)目前只有通用旗下的安吉星信息服務(wù)有限團(tuán)隊(duì)作為美國(guó)OnStar的子團(tuán)隊(duì)在從事此項(xiàng)研究，而相關(guān)的汽車安全保障裝置少之又少，所以，需要進(jìn)一步研究，基于此提出了一款汽車事故自動(dòng)報(bào)警尋救裝置。

汽車事故自動(dòng)報(bào)警尋救裝置實(shí)現(xiàn)意義：

事故傷害已成為對(duì)人類生命安全的嚴(yán)重威脅，建立一個(gè)快速、高效的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，推動(dòng)我國(guó)交通事故應(yīng)急救援模式的轉(zhuǎn)變，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義：

1.節(jié)省救援時(shí)間，最大限度的搶救生命。當(dāng)汽車發(fā)生意外事故時(shí)，緊急自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行信息收集與分析，把求救信號(hào)發(fā)送到相應(yīng)的救援機(jī)構(gòu)，救援機(jī)構(gòu)則會(huì)以最快速度到達(dá)定位事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援，在事故發(fā)生后傷者能盡早得到治療，減少損傷。

2.完善應(yīng)急體系，舒緩交通壓力。當(dāng)汽車發(fā)生事故時(shí)，裝置及時(shí)向外界發(fā)布信息，相關(guān)救助醫(yī)療機(jī)構(gòu)及有關(guān)交通部門能夠及時(shí)趕到，可以挽救傷者的生命，也減輕了交通部門工作人員的負(fù)擔(dān)，有助于工作人員客觀公正的處理事故，及時(shí)排除隱患。

項(xiàng)目可行性分析：

人們對(duì)汽車安全保護(hù)裝置給予的合理期望，及與日俱增的安全保護(hù)需求使得該裝置的市場(chǎng)前景廣闊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，交通事故死亡人數(shù)里有60%都是因?yàn)榫仍患皶r(shí)導(dǎo)致的。而該項(xiàng)目就是為了提供汽車緊急自動(dòng)報(bào)警服務(wù)。

1.通過(guò)采取的線上線下市場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)，其中有效1832份問(wèn)卷中我們得出有87.3%的調(diào)查對(duì)象認(rèn)為需要此裝置，此項(xiàng)目具有可行性。

2.已具產(chǎn)品雛形。在此項(xiàng)目形成初期，我們即已進(jìn)行產(chǎn)品的可行性研發(fā)。截止目前，我們的成果設(shè)計(jì)出了產(chǎn)品雛形。可以實(shí)現(xiàn)通信撥號(hào)、聲音與燈光信號(hào)警示、碰撞反饋、信息處理等的功能。

3.中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)在改革開放后不斷得到優(yōu)化升級(jí)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車的安全性能也提出了更高的要求。隨著國(guó)內(nèi)汽車保有量不斷增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)汽車生廠商在生產(chǎn)汽車時(shí)，添加該裝置所帶來(lái)的利潤(rùn)空間是巨大的。

本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：

利用安全氣囊模塊、壓力傳感器、車內(nèi)圖像采集器、音頻采集器等判斷汽車車體所受碰撞的程度，車內(nèi)人員的傷亡情況，據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別汽車損傷的程度自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警裝置工作。利用GPS定位，能實(shí)時(shí)顯示位置信息，將儲(chǔ)存的位置信息通過(guò)定位單元上傳給報(bào)警服務(wù)器。一旦發(fā)生交通事故，能第-時(shí)間發(fā)送位置求救信號(hào)，信號(hào)分別發(fā)給最近的醫(yī)院、交管部門和自己的親人，通知他們前來(lái)救援。具體為：

1.傳統(tǒng)的交通事故的檢測(cè)只是通過(guò)對(duì)交通流的宏觀檢測(cè)或者通過(guò)視頻判定事故的發(fā)生情況，并不能夠做到實(shí)時(shí)的判別交通事故中車輛及人員受損傷的程度。而本裝置則利用圖片處理軟件很好的解決了這一問(wèn)題。在發(fā)生車禍時(shí)，當(dāng)壓力傳感器收集到車體所受撞擊強(qiáng)度達(dá)到2200KG、音頻采集器所收集的噪音達(dá)到120分貝、氣囊模塊檢測(cè)氣囊彈出時(shí)，微處理中心打開攝像頭，首先攝像頭采集車內(nèi)碰撞事故后的人員的情況和數(shù)量，其次利用廣角攝像頭對(duì)車內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行短時(shí)間內(nèi)前后拍照，并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)（Raspberry 3B+）保存圖像，同時(shí)單片機(jī)（Raspberry 3B+）將圖像與上個(gè)時(shí)間點(diǎn)拍攝保存的圖像采用圖像對(duì)比算法進(jìn)行比較判斷。如果車內(nèi)人員處于昏迷狀態(tài)，那么時(shí)間間隔內(nèi)的兩張圖像的相似度會(huì)很高。當(dāng)圖像經(jīng)圖像對(duì)比算法處理后得出的相似度值大于預(yù)設(shè)的闕值，判斷車內(nèi)人員處于昏迷狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)人臉識(shí)別算法進(jìn)行車內(nèi)人員的數(shù)量的計(jì)算微處理中心打開報(bào)警開關(guān)，做到自動(dòng)識(shí)別損傷并最后通過(guò)無(wú)線通信單元和定位單元將會(huì)自動(dòng)撥打電話和發(fā)送定位信息給救援機(jī)構(gòu)或援救人員。

2.傳統(tǒng)的汽車事故報(bào)警裝置靠車內(nèi)人員自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警按鍵因而不能及時(shí)作出自動(dòng)報(bào)警并及時(shí)處理交通事故與救援受傷人員。而本裝置當(dāng)汽車發(fā)生事故時(shí)或者當(dāng)乘駕人感受到自身處于損傷狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)報(bào)警開關(guān)輸入觸發(fā)指令，報(bào)警開關(guān)開啟，將微處理控制中心與報(bào)警單元相連接。報(bào)警單元啟動(dòng)并進(jìn)入保護(hù)模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

項(xiàng)目發(fā)展前景：

1.消費(fèi)市場(chǎng)前景廣闊。汽車普及率的提高和國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的高速發(fā)展雖然給交通安全帶來(lái)了嚴(yán)重壓力，卻也為汽車自動(dòng)報(bào)警新技術(shù)及其產(chǎn)品提供了廣闊的市場(chǎng)前景。通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷得知：在1980-1990年出生的這部分人群是汽車購(gòu)買的主力軍，而安全性則是他們購(gòu)買汽車的首要標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)報(bào)警尋救系統(tǒng)一類的產(chǎn)品市場(chǎng)正逐漸顯露商機(jī)，未來(lái)汽車安全保障裝置的發(fā)展也成為了一種必然趨勢(shì)。

2.國(guó)家創(chuàng)新政策的大力支持。國(guó)家激勵(lì)政策的推出，大大激發(fā)了車企創(chuàng)新的熱情。國(guó)家大力推動(dòng)著計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展，使汽車事故自動(dòng)報(bào)警裝置的產(chǎn)生和運(yùn)用成為一種可能。

總結(jié)：

本項(xiàng)目為達(dá)到車輛在發(fā)生車禍時(shí)，可以在乘駕人發(fā)生危及生命安危情況時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)求救，減少了延誤、浪費(fèi)最佳急救時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)，受害者能夠在最短時(shí)間內(nèi)獲得救助，將傷亡情況降低到最低限度。其有效地綜合運(yùn)用于生命救援、車輛制造、服務(wù)控制、車輛追蹤，從而形成一種保障生命安全、提高救援和破案效率的自動(dòng)報(bào)警尋救裝置。

[參考文獻(xiàn)]

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基金項(xiàng)目：2020年度廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金（“攀登計(jì)劃”專項(xiàng)資金）：“車智囊”——事故自動(dòng)識(shí)別損失與尋救裝置（項(xiàng)目編號(hào)：pdjh2020b0707）

（作者單位：廣東理工學(xué)院，廣東 肇慶 526000）